GyroStim: Aiutare l'uomo a salire su Marte

GyroStim: Aiutare l'uomo a salire su Marte

La tecnologia GyroStim utilizzata per il nuovo studio pubblicato nel Journal of Vestibular Research, 06/2019

I ricercatori dell'Università del Colorado/Boulder stanno studiando strategie per rendere tollerabile la gravità artificiale durante le missioni con equipaggio su Marte --- e un GyroStim modificato sta fornendo soluzioni.
"Gli astronauti sperimentano perdita ossea, perdita muscolare, decondizionamento cardiovascolare e altro nello spazio. Oggi, ci sono una serie di contromisure frammentarie per superare questi problemi", ha detto il dottor Torin Clark, assistente professore nel Dipartimento di Scienze ingegneristiche aerospaziali Ann e HJ Smead. "Ma la gravità artificiale è eccezionale perché può superarli tutti in una volta."

Tuttavia, uno svantaggio significativo della gravità artificiale è la cinetosi. È qui che entra in gioco GyroStim.

Progettare una soluzione

Clark ha lavorato con l'inventore e CEO di GyroStim, Kevin Maher, per personalizzare un GyroStim che avrebbe soddisfatto i requisiti di numerosi studi di bioastronautica. Uno degli studi di Clark, Tolerable Acclimation to the Cross-Coupled Illusion through a 10-day, Incremental, Personalized Protocol (AcclimatazioneTollerabile all'Illusione cross-accoppiata attraverso un protocollo personalizzato incrementale di 10 giorni), è stato pubblicato nel Journal of Vestibular Research, giugno 2019.

La ricerca di Clark mostra che la cinetosi derivante dall'illusione cross-accoppiata in un sistema di gravità artificiale a braccio corto può essere mitigata con un protocollo personalizzato che aumenta gradualmente la velocità di rotazione mano mano che aumenta la tolleranza dell'individuo. Questo è lo stesso metodo usato con grande successo dai medici che affrontano i disturbi dell'equilibrio e la cinetosi con GyroStim.

"Per quanto ne sappiamo, essenzialmente chiunque può adattarsi a questo stimolo", ha detto Clark.

Lo studio dimostra chiaramente che la gravità artificiale potrebbe essere un'opzione realistica per il futuro dei viaggi nello spazio, compresi i voli su Marte.

"Al Laboratorio di bioastronautica dell'Università del Colorado-Boulder, abbiamo lavorato con Kevin e il suo team di GyroStim per procurarci un sistema GyroStim modificato per le nostre esigenze di ricerca relative al volo spaziale umano. In meno di un mese, il sistema è stato consegnato, installato e stavamo iniziando esperimenti!

Poiché le nostre esigenze sperimentali sono cambiate nel tempo, Kevin e GyroStim hanno collaborato con noi per modificare il software e l'hardware di controllo per consentire a ciascuno dei nostri requisiti. Le capacità di GyroStim sono impressionanti, ruotando fino a 60 rotazioni al minuto, anche con carichi di inerzia elevati, come un essere umano in una configurazione di centrifuga fuori asse.

Abbiamo anche usato il sistema per esperimenti con requisiti di movimento precisi come profili di soglia non lineari che sono molto piccoli e devono essere riprodotti in modo molto preciso. In quasi tre anni dall'installazione del sistema, l'abbiamo usato ininterrottamente, dove funge da principale apparecchiatura da "cavallo da lavoro" in laboratorio. Stimiamo che oltre 150 soggetti siano stati testati sul dispositivo per oltre 1.000 ore di tempo di test! Non vediamo l'ora di continuare a utilizzare il sistema GyroStim e lavorare con Kevin per future modifiche e aggiornamenti per la nostra ricerca."

Torin Clark, Phd, Professore assistente

Ann and H.J. Smead Department of Aerospace Engineering Sciences
Università di Colorado/Boulder

Funzionalità del dispositivo

Il GyroStim modificato, indicato come The Human Eccentric Rotator Device (HERD - Il Dispositivo di Rotazione Eccentrica Umano), è un dispositivo rotatore verticale destinato a misurare le risposte fisiologiche e cognitive umane. Il dispositivo può essere configurato con il paziente seduto o in posizione supina. Il raggio è fino a circa 2,5 metri con una velocità di centrifuga fino a 60 rotazioni al minuto (rpm) per creare livelli variabili di accelerazione centripeta. La velocità di centrifuga è controllata da computer con i profili caricati o regolati in tempo reale. La comunicazione audio bidirezionale e il video a infrarossi consentono il monitoraggio del soggetto da parte degli operatori. Nella configurazione della centrifuga, il dispositivo può essere utilizzato per studiare approcci alla creazione di gravità artificiale per prevenire il decondizionamento fisiologico dell'astronauta. (FONTE: sito web del CU Boulder Bioastronautics Laboratory).

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Article posté le 27/09/2019